化学刻蚀法制备BiOCl/NaBiO3复合材料及其活性研究

采用盐酸刻蚀铋酸钠制备BiOCl/NaBiO_3异质结复合材料,采用XRD、SEM、DRS和XPS技术表征该复合材料。结果表明,通过控制盐酸的添加量,可以制备不同组成的BiOCl/NaBiO_3异质结。相比纯BiOCl和NaBiO_3, BiOCl/NaBiO_3异质结表现出增强的光催化降解罗丹明B活性,其中0.75BiOCl/NaBiO_3的光催化的性能最优,反应时间仅40 min,降解率达到96.8%,重复循环4次,光催化活性降低9个百分点,这归因于异质结促进了光生电荷的分离和转移。作为一种高效、稳定的BiOCl/NaBiO_3复合材料在废水处理中具有很大的应用潜力。     

ZnO/BiOCl复合材料的制备及其可见光催化性能研究

为提高BiOCl在可见光下的光催化性能,通过水解法合成了一系列复合ZnO的BiOCl样品,采用X射线粉末衍射仪、扫描电镜和紫外-可见分光光度仪对制得的催化剂的形貌、结构、物相组成以及光学性能进行了表征,通过降解罗丹明B对样品的光催化性能进行研究。结果表明,复合ZnO后可有效提高BiOCl的光催化活性,其中1Zn/20Bi的光催化活性最高,115 min内可见光降解罗丹明B的降解率达99%。通过研究机理发现,ZnO纳米异质结构不仅负责较高的可见光光催化活性,它在分离光产生的空穴和电子也起着至关重要的作用。     

ZnO/BiOCl复合材料的制备及其可见光催化性能研究

为提高BiOCl在可见光下的光催化性能,通过水解法合成了一系列复合ZnO的BiOCl样品,采用X射线粉末衍射仪、扫描电镜和紫外-可见分光光度仪对制得的催化剂的形貌、结构、物相组成以及光学性能进行了表征,通过降解罗丹明B对样品的光催化性能进行研究。结果表明,复合ZnO后可有效提高BiOCl的光催化活性,其中1Zn/20Bi的光催化活性最高,115 min内可见光降解罗丹明B的降解率达99%。通过研究机理发现,ZnO纳米异质结构不仅负责较高的可见光光催化活性,它在分离光产生的空穴和电子也起着至关重要的作用。     

W掺杂BiOCl光催化剂的制备及其可见光催化性能研究

在以Bi(NO3)3为铋源、WCl6为氯源和钨源、乙二醇为溶剂、尿素为添加剂形成的新Bi-W-Cl-O体系下采用一步溶剂热法合成W掺杂BiOCl光催化剂,应用XRD、FSEM、XPS和UV-Vis对样品进行表征,并以苯气体作为降解物,考察了W掺杂BiOCl光催化剂的光催化性能。结果表明,由于金属W的掺杂,BiOCl的吸收波长发生明显红移,相比于纯BiOCl提高了对太阳光的利用率,同时大大提高了BiOCl在可见光下的光催化降解苯效率。     

异质结型KBiO_3/BiOCl光催化剂制备及其可见光光催化性能

铋酸钾具有良好的光催化性能,但稳定性差,通过原位转化法在铋酸钾表面生成氯氧化铋构成KBiO_3/BiOCl异质结光催化剂并将其用于降解结晶紫。实验结果表明,BiOCl能有效改善铋酸钾稳定性并提高其光催化性能,构成的KBiO_3/BiOCl异质结光催化剂可在可见光照下90 min内实现结晶紫完全降解,活性优于KBiO_3或BiOCl。KBiO_3/BiOCl异质结光催化剂可见光性能提高归因于异质结结构对吸收光区的拓宽和对电子-空穴复合率的抑制,以及原位生长的BiOCl比表面积的增大。     

半导体光催化剂BiOCl异质结的构建及应用

氯氧化铋(BiOCl)半导体因其独特的层状结构和可调控的电子结构，而在光催化解决环境问题和能源问题领域备受关注。为了提高BiOCl对太阳光的利用率、抑制光生电子-空穴对的高复合率和增强光电子的还原能力等，研究人员对此作出了巨大的努力。其中，构建异质结是最有效的削弱这些缺陷的方法之一。本文主要综述了Z-型、Ⅱ-型、p-n结以及S-型四类异质结的电荷传递机理以及重点介绍了一些具有优异光催化性能的BiOCl异质结。同时，对一些异质结的光催化降解性能进行了比较分析。其中，S型异质结不仅具有高效的电荷分离能力，还有强的氧化还原能力，因此其表现出优异的光催化性能。此外，本文还简述了BiOCl异质结在降解有机污染物、还原CO₂、还原重金属和分解H₂O等方面的应用。总结了当前BiOCl异质结遇到的一些问题。最后针对BiOCl异质结的构效关系、合成复杂等问题，提出了计算机模拟、载体负载、新技术开发的发展方向。     

氯化氧铋/多孔钛羟基磷灰石的制备及其对乙醛的催化降解性能

以多孔碳酸钙为模板,采用共沉淀法合成了高比表面积的球形氯化氧铋/多孔钛羟基磷灰石(BiOCl/P-TiHA)复合材料,并对其结构和光吸收性能进行了测定,探讨了BiOCl/P-TiHA复合材料在可见光下对乙醛的催化降解性能、降解路径和反应机理。结果表明:合成的BiOCl/P-TiHA与目标产物结构一致,当BiOCl和TiHA的摩尔比为5:1时,于光照120min条件下,BiOCl/P-TiHA对乙醛的催化降解效率可达89.6%,降解反应符合一级反应动力学。BiOCl/P-TiHA具有较小的禁带宽度和良好的稳定性,可以多次重复循环利用。     

BiVO_4/BiOCl复合材料的制备及其光催化性能的研究

通过水热-溶剂热法制备了BiVO4/BiOCl复合材料。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外-可见漫反射等测试手段对复合光催化剂的结构、形貌和光学性质进行表征。考察了其对罗丹明B的吸附性能和光催化性能。结果表明,与纯BiVO4样品相比,BiVO4/BiOCl样品对罗丹明B的吸附能力和光催化降解能力都显著增强。BiVO4/BiOCl对罗丹明B的光催化反应符合一级反应的特点,且复合光催化剂具有较高的稳定性,重复使用3次后,罗丹明B的降解率变化不明显,仍可达到95%。     

PVP/BiOCl/BiOBr的制备及其光催化降解联苯胺性能研究

通过超声分散和溶剂热法协同作用,将PVP复合到BiOCl/BiOBr材料的表面,合成PVP/BiOCl/BiOBr复合材料,通过调整NaCl及NaBr投加量,优化光催化剂中BiOBr与BiOCl的复合比。使用XRD、SEM和BET,研究复合前后光催化剂结构形态、比表面积及孔径的变化。结果表明,在PVP作用下,复合比为1∶1的BiOCl/BiOBr的光催化剂,其结构由密集型"松针状"结构转变为超薄多层的"玫瑰花瓣片状"结构,其比表面积较未改性的BiOCl/BiOBr显著提升。可见光照射下光催化降解联苯胺实验结果显示,照射180 min, PVP-BiOCl/BiOBr-1/1的联苯胺降解效果最佳,降解率为96.03%,约是原始BiOCl/BiOBr的1.57倍。结合自由基捕获实验结果,分析了PVP-BiOCl/BiOBr光催化降解联苯胺的可能机理。     

BiOCl/Bi_2WO_6复合材料的制备及其光催化性能研究

通过水热-溶剂热法制备了BiOCl/Bi_2WO_6复合材料。采用XRD、SEM、UV-Vis DRS等测试手段对复合光催化剂的结构、形貌和光学性质进行表征。通过光催化降解罗丹明B溶液对其光催化性能进行评价。结果表明:与纯Bi2WO6样品相比,BiOCl/Bi_2WO_6样品对罗丹明B的光催化降解能力显著增强,且复合光催化剂具有较高的稳定性,重复使用4次后,罗丹明B的降解率变化不明显,仍可达到97.8%。     

ZnO/氧化石墨烯复合材料的制备及其可见光催化性能?

以均匀沉淀法制备纳米ZnO,并将其负载在氧化石墨烯(GO)上制得了ZnO/GO复合材料。XRD、TEM、UV、PL等证实在GO表面分散着颗粒均匀的ZnO纳米颗粒,GO与ZnO纳米颗粒之间存在电子转移效应,抑制ZnO中光生电子空穴对的复合,提高了ZnO的可见光催化性能;考察了复合材料在模拟太阳光条件下降解亚甲基蓝的光催化性能,当GO添加量为10%时,模拟太阳光照射90 min后,对亚甲基蓝的降解率达到97.2%,经过10次循环使用后降解率没有明显降低,复合材料的可见光催化活性明显优于纯的纳米ZnO,同时ZnO/GO复合材料对部分工业染料也有很好的降解活性。     

ZnO/氧化石墨烯复合材料的制备及其可见光催化性能

以均匀沉淀法制备纳米ZnO,并将其负载在氧化石墨烯(GO)上制得了ZnO/GO复合材料。XRD、TEM、UV、PL等证实在GO表面分散着颗粒均匀的ZnO纳米颗粒,GO与ZnO纳米颗粒之间存在电子转移效应,抑制ZnO中光生电子空穴对的复合,提高了ZnO的可见光催化性能;考察了复合材料在模拟太阳光条件下降解亚甲基蓝的光催化性能,当GO添加量为10%时,模拟太阳光照射90 min后,对亚甲基蓝的降解率达到97.2%,经过10次循环使用后降解率没有明显降低,复合材料的可见光催化活性明显优于纯的纳米ZnO,同时ZnO/GO复合材料对部分工业染料也有很好的降解活性。     

AgI-BiOCl复合材料的制备及其光催化性能研究

通过原位沉积法制备了直接Z型光催化剂AgI-BiOCl。通过XRD、SEM、XPS、FTIR、UV-Vis DRS和荧光光谱(PL)等技术对复合材料的形貌、结构和吸光性能进行表征。以盐酸四环素为目标降解物,AgI-BiOCl复合材料表现出比BiOCl和AgI更突出的光催化降解活性。其中,AgI-BiOCl-10的降解速率分别是BiOCl和AgI的4.74和2.52倍。自由基捕获实验表明,·O^-_2是光催化降解过程中的主要活性物种。基于自由基捕获实验及两种半导体的能带结构分析,探讨了合理的载流子转移机制及降解机理。     

PVP辅助溶剂热法制备BiOIxCl1-x纳米复合材料及其光催化性能研究

通过溶剂热法合成了BiOI_xCl_1-x复合材料，并以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)调控结构制备PVP-BiOI_xCl_1-x。利用XRD、SEM、HRTEM、XPS、UV-Vis DRS对系列样品进行表征。以四环素为污染物，在可见光下考察BiOI_xCl_1-x和PVP-BiOI_xCl_1-x复合材料的光催化性能。结果表明，PVP-BiOI_xCl_1-x的光催化性能显著增强，其中0.6PVP-BiOI_0.5Cl_0.5在1 h内可以去除83.6%的四环素(20 mg/L)。电子自旋共振(ESR)测试发现，·O^-₂和·OH活性自由基是光催化降解的主要活性物质。增强的光催化性能主要归因于BiOI和BiOCl间Z型异质结构件，光生电子空穴转移效率显著改善。     

ZnO/BiOCl/GO/PVDF复合膜去除水溶性污染物性能研究

本文通过浸没沉淀相转换法制备了具有整体式结构的氧化锌/氯氧化铋/氧化石墨烯/聚偏氟乙烯(ZnO/BiOCl/GO/PVDF)复合膜，以亚甲基蓝(MB)、罗丹明(RhB)和四环素(TC)为目标污染物验证了复合膜的光催化降解性能，通过XRD、SEM等测试方法对复合膜进行测试。结果表明，氯氧化铋(BiOCl)的薄片结构提供更多的活性位点，氧化石墨烯(GO)的褶皱状结构有利于ZnO的结合，有助于光催化效果的提升。同时ZnO与BiOCl形成p-n异质结，扩大复合材料的可见光响应范围，在可见光照射下，180 min时对RhB的去除率达95.5%,140 min时对TC的去除率达93.1%以上，能够基本去除污染物；循环使用5次后，复合膜对MB的降解率仍达97.8%。在“双碳”背景下，本文制备的具有整体式结构的ZnO/BiOCl/GO/PVDF复合膜可作为一种环保、稳定、经济的光催化剂，用于去除MB等水溶性污染物，该复合膜在整体式结构催化剂降解水溶性污染物废水中具有广阔的应用前景。     

BiOCl制备方法对其光催化降解卡马西平性能的影响

采用3种不同制备方法制备了BiOCl光催化剂,X射线衍射仪、扫描电子显微镜和紫外可见漫反射光谱表征说明不同制备方法,显著影响了BiOCl的结晶性能、形貌和光吸收性质,进而影响了其对卡马西平的光催化降解能力。其中采用BiCl_3和尿素并通过超声辅助水热法制得的BiOCl-1对卡马西平的光催化降解效率最高,这主要是与其较高的结晶性、较大的微球状形貌和较强的光吸收性能有关。结果表明,基于BiOCl的光催化技术可有效用于降解药物废水。     

BiOCl制备方法对其光催化降解卡马西平性能的影响

采用3种不同制备方法制备了BiOCl光催化剂,X射线衍射仪、扫描电子显微镜和紫外可见漫反射光谱表征说明不同制备方法,显著影响了BiOCl的结晶性能、形貌和光吸收性质,进而影响了其对卡马西平的光催化降解能力。其中采用BiCl_3和尿素并通过超声辅助水热法制得的BiOCl-1对卡马西平的光催化降解效率最高,这主要是与其较高的结晶性、较大的微球状形貌和较强的光吸收性能有关。结果表明,基于BiOCl的光催化技术可有效用于降解药物废水。     

g-C_3N_4/TiO_2复合光催化剂制备及活性研究

光催化技术可直接利用太阳光实现有机污染物的深度降解,传统光催化剂二氧化钛存在可见光转换效率低,光生电子-空穴对容易复合等缺点。采用简单的化学法制备了二维纳米片层石墨相氮化碳(g-C_3N_4)包覆二氧化钛纳米粒子复合光催化剂(g-C_3N_4/TiO_2),利用XRD、UV-Vis、SEM、PL等手段对光催化剂的结构性能进行了表征,并考察了复合材料在紫外、可见光下降解亚甲基蓝(MB)、苯酚及双酚A的性能。研究结果表明:二维纳米片层g-C_3N_4的引入可以实现复合材料对可见光的吸收利用,并且可以极大地提高光生电子空穴在界面处的分离效率。在紫外光照射20 min后,5%g-C_3N_4/TiO_2复合物对染料亚甲基蓝(MB)的降解率高达90%,并且在重复使用5次之后仍具有较高的光催化性能。     

Bi2WO6复合材料光催化性能的研究进展

Bi₂WO₆是一种极具应用前景的新型光催化材料。通过掺杂、负载、改性,可提高电荷分离效率和延伸光激发的能级范围,实现对太阳光的高效利用,可作为光解水和降解有机污染物的催化剂。本文介绍了近几年Bi₂WO₆与单元素、化合物、三元结构的复合体系,综述分析其复合材料的光催化性能的研究现状。     

暴露晶面对Bi_2O_3/BiOCl复合纳米材料光催化性能的影响

采用热氧化法分别制备了Bi_2O_3纳米颗粒修饰的暴露晶面为(001)的BiOCl纳米片(001-BiOCl)和Bi_2O_3纳米颗粒修饰的暴露晶面为(010)的BiOCl纳米片(010-BiOCl)复合材料。采用XRD,SEM对样品的结构与形貌进行分析,采用紫外-可见分光光度计(UV-vis)测试样品的光吸收性质,采用氙灯辐照下光催化降解罗丹明B的方法测试不同样品的光催化活性。结果表明,Bi_2O_3/001-BiOCl样品具有更好的光催化性能,其光催化降解效率是Bi_2O_3/010-BiOCl的5.5倍,Bi_2O_3/001-BiOCl优良的光催化活性与Bi_2O_3纳米颗粒对可见光的吸收及001-BiOCl在[001]方向的内部电场有关。